Класс Пресмыкающиеся. Общая характеристика класса. Многообразие современных пресмыкающихся. Происхождение пресмыкающихся. Древние пресмыкающиеся: динозавры, зверозубые ящеры - Тип Хордовые - ЖИВОТНЫЕ - ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЕГЭ

Пресмыкающиеся — первые позвоночные животные, полностью перешедшие к обитанию на суше и утратившие связь с водой. В связи с этим у представителей класса выработался целый комплекс приспособлений. У пресмыкающихся более совершенная дыхательная система. Они откладывают яйца, защищенные скорлупой, зародыш в яйце имеет амниотическую оболочку, следовательно, пресмыкающиеся — амниоты. Рептилии имеют сухую, ороговевшую, практически лишенную желез кожу. Это позволяет уменьшить потери воды при испарении с ее поверхности. В коже есть специальные защитные образования (роговые чешуи и щитки). Для рептилий характерна линька — периодическая смена наружных кожных покровов.

Скелет рептилий состоит из тех же отделов, что и у всех позвоночных (позвоночник, череп и скелет парных конечностей и их поясов). Осевой скелет включает пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Количество позвонков в шейном отделе у разных рептилий колеблется в зависимости от систематической принадлежности животного. Два первых шейных позвонка рептилий имеют особое строение, которое обеспечивает подвижность головы. Первый позвонок (атлант) имеет форму кольца и подвижно сочленяется с черепом. У второго шейного позвонка (эпистрофея) есть вырост, входящий в это кольцо. Благодаря подобному сочленению позвонков голова может свободно перемещаться как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях.

У рептилий (за исключением змей) появляется грудная клетка. Она образована ребрами, которые прикрепляются одним концом к грудине, а другим — к грудному отделу позвоночнику. Поясничный отдел образован разным числом позвонков. Крестцовый отдел состоит из двух позвонков, к которым причленяется тазовый пояс. Позвонки шейного и поясничного отделов рептилий также несут ребра, но они относительно короткие и не соединены с грудиной. В хвостовой отдел рептилий может входить разное количество позвонков. У ящериц позвонки хвостового отдела удлинены и имеют особое строение (хрящевые диски), что позволяет им «отбрасывать» хвост при опасности. Через некоторое время хвост отрастает вновь, но его основой в этом случае служат не костные позвонки, а хрящевой стержень.

Череп пресмыкающихся образован костями. Челюсти вытянутой формы, их движение обеспечивает мощная жевательная мускулатура.

Строение поясов конечностей сходно со строением этих отделов скелета у земноводных. В прикреплении пояса передних конечностей к позвоночнику участвуют как мышцы, так и грудина. Тазовый пояс крепится к двум позвонкам крестцового отдела. Свободная конечность имеет строение, типичное для наземных позвоночных. Происходит дальнейшее усложнение туловищной мускулатуры: образуются группы мышц шеи, обеспечивающие движения головы и межребер- ных мышц, благодаря которым происходит расширение и сжатие грудной клетки.

Пищеварительная система имеет строение, типичное для всех позвоночных животных. Она начинается ротовой полостью, откуда пища попадает в глотку, затем в пищевод, далее — в желудок, тонкий и толстый кишечник. На границе между последними двумя отделами находится небольшая слепая кишка. Заканчивается пищеварительный тракт прямой кишкой, открывающейся в клоаку. Имеются печень с желчным пузырем и поджелудочная железа. Протоки пищеварительных желез открываются в двенадцатиперстную кишку.

Единственный орган дыхания у рептилий — легкие. Кожа в результате ороговевания утрачивает дыхательную функцию. У разных видов рептилий легкие имеют различное строение. Дыхательная система начинается ноздрями, которые ведут в носовую полость. Из носовой полости воздух попадает в ротоглоточную полость, оттуда в гортань, трахею и по двум бронхам проникает в легкие. В стенках трахеи и бронхов есть хрящевые полукольца, предохраняющие их от спадания. Верхние дыхательные пути образуются у рептилий в связи с удлинением шейного отдела. Грудная клетка позволяет рептилиям применять механизм реберного дыхания (активный вдох и пассивный выдох).

В кровеносной системе пресмыкающихся два круга кровообращения (большой и малый), сердце трехкамерное. В желудочке большинства рептилий есть неполная перегородка, которая предотвращает полное смешивание венозной и артериальной крови. Исключение — крокодилы, у которых эта перегородка полная. От определенных участков желудочка, содержащих кровь, в разной степени окисленную, отходят три крупных сосуда. Легочная артерия несет чисто венозную кровь в легкие. Эта артерия относится к малому кругу кровообращения. Правая дуга аорты содержит только артериальную кровь; от нее отходят сонные артерии к головному мозгу и сосуды к передним конечностям. Левая дуга несет смешанную кровь. Спинная аорта, образованная слиянием левой и правой дуг, снабжает смешанной кровью внутренние органы. Венозная кровь направляется в правое предсердие по двум передним и одной задней полым венам.

Органами выделения рептилий являются почки. В почках осуществляется механизм обратного всасывания воды, поэтому рептилии экономят воду при выделении. От почек отходят мочеточники, открывающиеся в клоаку. Здесь же находится отверстие мочевого пузыря. Продуктом выделения у одних видов рептилий (водные черепахи, морские змеи) является мочевина, у других (большинство змей, вараны) — мочевая кислота.

Все пресмыкающиеся — раздельнополые животные. Самцы имеют парные семенники. От них отходят семяпроводы, по которым созревшие сперматозоиды выводятся в клоаку. Самцы имеют копулятивные органы, поэтому оплодотворение у рептилий внутреннее. Это еще одно из приспособлений животных к полностью наземному образу жизни. Яйцеклетки созревают в парных яичниках самок. Оплодотворение происходит в верхних отделах яйцевода. Продвигаясь по яйцеводу, оплодотворенная яйцеклетка одевается белковыми и скорлуповыми оболочками. Оболочки предохраняют яйца от высыхания и образуют жидкость, в которой плавает зародыш; кроме того, они позволяют преодолевать силу тяжести, поэтому яйца не теряют свою форму и зародыш не деформируется. Это также приспособление рептилий к существованию в наземных условиях. Самки откладывают крупные, богатые желтком яйца. Для некоторых представителей класса (живородящая ящерица, некоторые виды змей) характерно яйцеживорождение (зародыш развивается в половых путях самки за счет питательных веществ, находящихся в яйце). Продукты обмена зародыша не выводятся во внешнюю среду, а накапливаются в специальном органе — зародышевом мочевом пузыре. Развитие происходит без метаморфоза, и из яйца вылупляется животное, отличающееся от взрослого только размерами и недоразвитием половых органов.

Строение центральной и периферической нервной системы пресмыкающихся не отличается от других позвоночных животных. Полушария переднего мозга покрыты серым веществом — корой. Развитие коры переднего мозга обеспечивает развитие сложных форм поведения животных. Обоняние у рептилий играет незначительную роль. На крыше промежуточного мозга располагается теменной орган, строение которого сходно со строением глаза. На важную роль зрения в жизни пресмыкающихся указывают большие размеры долей среднего мозга. Мозжечок, отвечающий за координацию движений, у рептилий развит лучше, чем у земноводных. Это объясняется тем, что пресмыкающиеся более подвижны и движения их значительно разнообразнее.

Строение органов слуха рептилий и амфибий очень похоже. Органы зрения представителей этих двух классов также имеют сходное строение. У ящериц имеется мигательная перепонка (третье веко). Вместе с нижним и верхним веками она защищает роговицу. У змей веки срастаются. Органом осязания у многих рептилий является длинный язык, раздвоенный на конце. В ротовой полости у пресмыкающихся расположен специальный орган химического чувства. У некоторых змей, которые питаются теплокровными животными, имеются термолокаторы.

Предками рептилий считают сеймурий. Они обладали признаками как амфибий, так и рептилий. Первые пресмыкающиеся (котилозавры) появились, вероятно, в начале каменноугольного периода палеозойской эры. Отделившийся от котилозавров подкласс синапсидных рептилий дал начало млекопитающим. Несмотря на разнообразие форм (среди них были хищные, растительноядные и насекомоядные), все звероподобные представляли собой исключительно наземных животных. Некоторые древние пресмыкающиеся вторично приспособились к водному образу жизни. Ихтиозавры внешне напоминали современных зубатых китов. Как и киты, они утратили задние конечности, но приобрели вертикальный, как у рыб, хвостовой плавник. Поскольку они утратили способность к выходу на сушу, то приобрели живорождение. К водным животным принадлежали и плезиозавры.

Из современных форм к котилозаврам наиболее близко стоят черепахи. Они выработали уникальное приспособление для защиты — панцирь, а строение их внутренних органов практически не изменилось.

Примитивными, мало изменившимися по сравнению с ископаемыми формами являются современные клювоголовые. К ним принадлежит единственный доживший до настоящего времени представитель — гаттерия, обитающая на островах около Новой Зеландии. Внешним обликом она напоминает ящерицу, ведет ночной образ жизни и питается разнообразной животной пищей. У гаттерии ясно выражен теменной орган, который напоминает глаз.

Очень большую и разнообразную группу пресмыкающихся составляют архозавры. В основании этой группы стоят псевдозухии — небольшие животные с относительно сильно развитыми задними ногами. От псевдозухий произошло большое количество разнообразных форм пресмыкающихся: летающие ящеры (птеродактили), крокодилы, дожившие до настоящего времени, и динозавры.

Наиболее многочисленной и разнообразной группой пресмыкающихся были динозавры. В эту группу входили как мелкие животные (размером с кошку и мельче), так и гиганты 30-метровой длины и массой 40-50 т. Они были представлены как хищниками, так и травоядными животными, могли передвигаться на четырех конечностях или только на двух задних конечностях. Динозавров подразделяют на две группы — ящеротазовых и птицетазовых. Наиболее яркие представители ящеротазовых — бронтозавр и диплодок. К птицетазовым относят игуанодона, стегозавра с двумя рядами костных треугольных пластин на спине и трицератопса с одним рогом на конце морды и двумя — над глазами.

От архозавров берут свое происхождение и птицы.

Расцвет пресмыкающихся приходится на конец триасового и юрский период. К концу мелового периода мезозойской эры основные группы древних пресмыкающихся вымерли.

Современные рептилии составляют четыре отряда: Кпювоголо- вые, Чешуйчатые, Крокодилы и Черепахи.

Отряд Чешуйчатые распадается на 2 подотряда: ящерицы и змеи. Около 2000 видов ящериц сгруппированы в семейства. К ящерицам относятся гекконы, агамы, круглоголовки, игуаны, а также безногие ящерицы — веретеница и желтопузик. К этой же группе принадлежат вараны, достигающие очень больших размеров, сцинки и настоящие ящерицы, представители которых — прыткая и живородящая ящерицы. Подотряд змей также объединяет более 2 тыс. видов. Удавы — очень крупные змеи длиной до Юм, живущие в тропиках Америки, Азии и Африки. К ужовым относятся обыкновенный уж, водяной уж, медянка, кошачья змея и стрела-змея. У гадюковых (обыкновенная гадюка, гремучая змея, щитомордник) передние зубы имеют канал, по которому в тело жертвы попадает секрет ядовитой железы. Ядовиты и все представители семейства аспидовых (кобры). Семейство морских змей объединяет животных, вторично перешедших к водному образу жизни и населяющих тропические районы Тихого и Индийского океанов.

Отряд Крокодилы объединяет около двух десятков близких между собой видов. Представители отряда — нильский крокодил, гавиал, живущий в Индии, американские аллигаторы и кайманы.

Отличительная черта представителей отряда Черепахи — наличие панциря. Его верхняя часть образована расширенными ребрами, так что черепаха живет внутри своей грудной клетки. Некоторые черепахи ведут водный образ жизни (каретта, суповая черепаха, болотная черепаха) и являются хищниками. Все сухопутные черепахи — растительноядные. К ним относятся среднеазиатская и греческая черепахи, а также слоновая черепаха с Галапагосских островов.